螺旋桨流固耦合特性的数值模拟

摘要：

基于ANSYS Workbench平台,利用其多场分析功能,采用求解RANS方程的方法,利用CFX求解器对螺旋桨3维流场进行数值模拟,利用有限元求解器计算螺旋桨结构响应,并将有限元求解器的设置输出为结构求解子程序,供CFX计算时调用以实现数据的实时双向传递,从而将流体计算与结构变形计算耦合起来,给出一种求解螺旋桨流固耦合问题的3维数值模拟方法,并通过与试验数据的比较验证了方法的可靠性.设定2种材料特性,对螺旋桨的水动力性能、桨叶变形及应力应变特性等进行了数值模拟,结果表明:材料特性对变形及应变较为显著,弹性桨的变形与应变较刚性桨约高1个量级;变形后的螺旋桨又对水动力性能及周围流场产生影响,弹性桨的推力和转矩均比刚性桨小.

关键词：螺旋桨、流固耦合、水动力性能、变形、数值模拟

所属期刊栏目：36

分类号：U661.3(船舶工程)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51179198

在线出版日期：2016-09-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：23-29